在线客服

咨询热线

煤矿瓦斯抽放监控系统数据采集模块的设计

作者:未知

   摘要    近几年,随着我国对煤矿开采程度的不断增加,许多原始地下煤层压力日益增大,煤矿瓦斯灾害长期威胁着我国煤炭工业的健康发展和环境的可持续发展,并且一次煤矿事故都将会带来不可估量的人员和财产的损失。其中瓦斯爆炸灾害是最常见和最严重的煤矿瓦斯灾害,因为瓦斯为外界条件可自然自爆,瓦斯爆炸破坏性极强。但瓦斯又是大自然馈赠的宝贵能源,只要科学安全的利用优质瓦斯,可以提供当地的经济效益。由于目前我国煤矿瓦斯抽放监控系统还较为薄弱,对煤矿工业的可持续发展尤其不利,本论文主要通过对煤矿瓦斯爆炸灾害的提前大数据系统采集来实现更加科学的的预警体系。此预警体系设计监控系统数据采集,通过理论研究、现场调查、数值分析、计算机模拟和系统开发等相结合的方法,实现对煤矿瓦斯抽放监控系统的智能化、网络化、数据化管理,从而实现科学的信息化管理。
   【关键词】现状评价 煤层瓦斯抽采通信系统 建立预警体系
   1 现状评价
   我国幅员辽阔,煤炭资源尤其丰富,但由于人类需求的增加,煤炭的需求也日益增加。根据相关资料显示,在2000年我国煤炭开发总量接近为13亿吨,在2006年的时候就增加了接近10亿吨。到2013年的时候突破38亿吨,是全球煤炭产量的50%。随着煤炭开发的日益扩大,使大部分的煤矿地区的煤层逐渐不稳定。其中瓦斯爆炸是最常见也是最迫切解决的问题。2013年在国家公布的瓦斯数据中,有几个问题比较突出,遗失我国瓦斯矿井数量快速增长,已经接近10000处,是整个煤矿矿井总数的30%。在大型矿井中,瓦斯占比比率高达50%。根据科学数据显示,当空气中的瓦斯浓度高于5%,低于16%的情况下,只要有火源就会立即爆炸,爆炸产生的热气使周围温度快速升高,大量的一氧化碳生成,此时周围的所有物资包括人名也难逃此劫。由此可见瓦斯爆炸事故是我国工业发展绊脚石,必须采取相应的措施降低损失同时不影响经济发展。
   2 煤层瓦斯抽采通信系统
   要想有效的一致煤矿瓦斯事故的发生,煤层瓦斯抽采是目前最高效科学的策略之一。煤层瓦斯抽采首先可以对瓦斯的浓度进行实时监控,及时的掌握矿井的环境是否安全,煤层瓦斯抽采满足环保节源的需要。针对保证抽采瓦斯的浓度,是目前地下瓦斯抽采最难攻克的难题之一,也是对煤矿瓦斯的数据采集有着重要的意义。以下主要从瓦斯的几大主要影响因素进行分析,为煤矿瓦斯井下的浓度的大数据采集提供理论依据。首先在煤层瓦斯井下安装无线传播传感器,由地下采集人员携带通信和监控仪器,在井下各处无时无刻进行数据采集,通过固定节点将采集的数据进行转换,再通过无线传播传感器向地面穿递信息,并在此基础上设置一套连接总线和无线传播通信的瓦斯抽放信息采集通信系统,由此实现两者之间信息数据的高速传输。通过此系统可以将井下的温度、气压、瓦斯浓度传输到地面总机上,再由同时实现对各个分机的信息共享。在抽采数据中有一个问题值得单独讨论,那就是抽采负压,负压不宜过高和过低,要通过对不同煤层的最佳负压进行探寻,调整煤矿瓦斯的抽采浓度,尽可能的降低漏气量。
   此方法經过试验结果显示,所有设计的环节都可达到通信要求,由此是具有解决煤矿瓦斯安全问题的现实意义,可以运用到煤矿瓦斯抽放监控系统中去。
   3 建立预警体系
   有效的预警可以防止灾难的发生,所以必须建立煤矿瓦斯预警系统,首先给煤矿瓦斯预警体系设置预警参数,即可能会发生事故的数据值,一旦有数据接近危险数值立刻预警。利用现代化技术监测、估井下煤矿瓦斯动态数据,将采集的数据集合整理评估,我国煤矿瓦斯产业还是历史悠久,从以往的经验中可以有效地得出相关数据。相关部门收集数据再由专业人员进过科学的研究分析后,将一套完整的预警数据投入预警体系中,逐渐建立完整的预警数据库,通过对井下的实时监控,再结合预警系统的危险预警数据结合,有效的排除安全隐患,并及时的采取相应的措施,预警体系充当防御专家的角色,预防风险,降低损失。实现对煤矿瓦斯产业的安全管理。具体要点如下:通过对井下煤炭瓦斯的动态瓦斯浓度、环境质量、零件状态的全自动人机联合监控,无时无刻远程显示和收集整理参数,并自动统计分析后实现自动调节周围环境质量。严格把井下环境控制在安全区域之类。通过整个预警体系判断是否需要停止工作。
   4 未来关注要点
   煤矿瓦斯安全管理至关重要,必须要进一步的加深对煤矿瓦斯安全事业的关注,加大对此项目的研究投入,尽快得出一套完备的理论结果,进一步的挖掘安全信息,提高煤矿瓦斯工作人员的专业知识和提前预防知识,不断建立完善的井下监控体系和科学的灾害预警措施。将预警系统投放到煤矿产业中,促进我国煤矿产业的安全稳定发展。
   5 结语
   此论文主要就我国目前煤矿瓦斯的抽放监控采集模块进行简单的设计,此模块首先在煤矿瓦斯井下和地面之间通过特定的通信系统建立通信系统,通过此通信系统实现人与环境与设备的高度配合,通过监控的数据整理出预警数据库,从而建立专门的煤矿瓦斯预警系统,从而实现对煤矿安全问题的提前预防,有效的防止事故的发生,降低财产损失。
   参考文献
   [1]念其锋.煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警研究[D].中南大学,2014.
   [2]王振锋.瓦斯抽采浓度控制机理及管路浓度自动调控预警系统研究[D].河南理工大学,2014.
   [3]杨军.煤矿安全风险评价与预警研究[D].中国矿业大学,2013.
   [4]李琨.监控技术与涌现性分析在煤矿瓦斯灾害防治中的应用研究[D].昆明理工大学,2009.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14841828.htm